特開 2022-98103 研磨パッド

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022098103

(43)【公開日】2022-07-01

(54)【発明の名称】研磨パッド

(51)【国際特許分類】

   B24B 37/24 20120101AFI20220624BHJP

   H01L 21/304 20060101ALI20220624BHJP

   C08G 18/38 20060101ALI20220624BHJP

   C08G 18/00 20060101ALI20220624BHJP

   C08J 9/30 20060101ALI20220624BHJP

   C08G 101/00 20060101ALN20220624BHJP

【ＦＩ】

B24B37/24 C

H01L21/304 622F

C08G18/38 014

C08G18/00 G

C08J9/30 CFF

C08G101:00

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020211459

(22)【出願日】2020-12-21

(71)【出願人】

【識別番号】000116127

【氏名又は名称】ニッタ・デュポン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002734

【氏名又は名称】特許業務法人藤本パートナーズ

(72)【発明者】

【氏名】今野 智之

(72)【発明者】

【氏名】清水 紳司

【テーマコード（参考）】

3C158

4F074

4J034

5F057

【Ｆターム（参考）】

3C158AA07

3C158AA09

3C158CA01

3C158CA04

3C158CA06

3C158CB01

3C158CB03

3C158CB10

3C158DA17

3C158EB01

3C158EB10

3C158EB19

3C158EB28

3C158EB29

4F074AA80

4F074BB08

4F074BC05

4F074CB52

4F074DA02

4F074DA59

4J034BA08

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4J034CA04

4J034CA05

4J034CA15

4J034CB03

4J034CB04

4J034CB05

4J034CC03

4J034CC08

4J034CC12

4J034CC23

4J034CC26

4J034CC45

4J034CC52

4J034CC61

4J034CC62

4J034CC65

4J034CC67

4J034CD04

4J034CD05

4J034CD08

4J034CD13

4J034CE01

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4J034DF03

4J034DF12

4J034DF16

4J034DF20

4J034DG03

4J034DG04

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4J034DG09

4J034HA01

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4J034HA07

4J034HB05

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4J034HB07

4J034HB08

4J034HB09

4J034HC03

4J034HC12

4J034HC13

4J034HC17

4J034HC22

4J034HC33

4J034HC35

4J034HC46

4J034HC52

4J034HC53

4J034HC54

4J034HC61

4J034HC64

4J034HC67

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4J034HC73

4J034JA42

4J034KA01

4J034KB02

4J034KB05

4J034KD12

4J034KE02

4J034NA03

4J034NA05

4J034NA07

4J034NA08

4J034QA02

4J034QB01

4J034QB14

4J034QB19

4J034QC01

4J034QC03

4J034RA05

4J034RA13

4J034RA14

5F057AA24

5F057BA11

5F057DA03

5F057EB02

(57)【要約】

【課題】本発明は、連通ポアの割合を高くしてスラリーの保持性を良好にするとともに、ポア径を均一に制御することが可能な研磨パッドを提供する。
【解決手段】本発明に係る研磨パッドは、多数のポアが形成されたポリウレタン樹脂発泡体を備えた研磨パッドであって、前記ポリウレタン樹脂発泡体が、下記（１）及び（２）の要件を満たす。
（１）前記ポアへの純水の充填率が８０％以上である。
（２）前記ポアの累積体積８４％径と累積体積１６％径の差が１２０μｍ以下である。
【選択図】なし

【特許請求の範囲】

【請求項1】

多数のポアが形成されたポリウレタン樹脂発泡体を備えた研磨パッドであって、
前記ポリウレタン樹脂発泡体が、下記（１）及び（２）の要件を満たす、研磨パッド。
（１）前記ポアへの純水の充填率が８０％以上である。
（２）前記ポアの累積体積８４％径と累積体積１６％径の差が１２０μｍ以下である。

【請求項2】

前記ポリウレタン樹脂発泡体は、前記ポアの累積体積５０％径が１５０μｍ以下である、請求項１に記載の研磨パッド。

【請求項3】

前記ポリウレタン樹脂発泡体は、空隙率が４５～７５％である、請求項１又は２に記載の研磨パッド。

【請求項4】

前記ポリウレタン樹脂発泡体が、４，４’－メチレンビス（２－クロロアニリン）を含むポリウレタン樹脂組成物を硬化した硬化物であり、
前記ポリウレタン樹脂組成物が、さらに、非相溶的に分散した整泡剤を含む、請求項１～３の何れか１項に記載の研磨パッド。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、研磨パッドに関する。

【背景技術】

【0002】

半導体基板として用いられるシリコンウェーハ等の被研磨物の鏡面研磨処理では、ポリウレタン樹脂発泡体によって形成された発泡ウレタン系の研磨パッドが広く用いられている。近年、半導体チップ製品の歩留まり向上を目的として、被研磨物の平坦化特性への要求が益々高くなってきている。

【0003】

発泡ウレタン系の研磨パッドは、多数の略球状の空隙（以下、「ポア」ともいう）を有している。特に、表面で開口するポアは、スラリーの保持、被研磨物への微小な接触点の形成等の機能を担っている。ポアの構造は、大きさ及びその個数分布、独立気泡及び連続気泡（以下、「連通ポア」ともいう）の割合等によって特徴づけられ、これらの制御に関しては種々の研磨パッドが提案されている。

【0004】

例えば、特許文献１では、連通ポアの割合を調整することで、スラリー保持性と研磨層の剛性とのバランスを良好にした研磨パッドが開示されている。また、特許文献２では、連通ポアの割合を高くすることにより、被研磨物の平坦性を改善するとともに、端面だれを抑制した研磨パッドが開示されている。

【0005】

さらに、特許文献３では、粗大なポアを含まず、均一なポア径となるように未発泡の加熱膨張性微小球状体を用いることで、端面だれを抑制した研磨パッドが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０１５－１９３０５７号公報

【特許文献2】特開２０１１－０２０２３４号公報

【特許文献3】特開２０１０－２７４３６１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、特許文献１及び２の研磨パッドでは、ポアの大きさが制御されておらず、均一なポア径とならないため、ポア周辺の樹脂量にばらつきが生じる。その結果、研磨中の変形量、ひいては被研磨物への応力も局所的にばらつきが生じるため、被研磨物のサイト平坦性悪化の要因となり得る。

【0008】

一方で、均一なポア径となるように未発泡の加熱膨張性微小球状体を用いた特許文献３の研磨パッドは、加熱膨張性微小球状体の殻によって、発泡体は内部に少量のスラリーしか保持することができない。これにより、研磨中にスラリーがパッド表面に供給されても、被研磨物の摺動により多くが排出されてしまう。その結果、被研磨物の中央部ほどスラリーが枯渇して研磨速度が低下し、中央部が凸な形状になりやすいため、被研磨物のグローバル平坦性が悪化するという問題がある。

【0009】

このように、被研磨物のサイト平坦性及びグローバル平坦性の両方を改善するために、連通ポアの割合を高くしてスラリーの保持性を良好にするとともに、ポア径を均一に制御することは困難であった。

【0010】

本発明は、このような現状に鑑み、連通ポアの割合を高くしてスラリーの保持性を良好にするとともに、ポア径を均一に制御することが可能な研磨パッドを提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本発明に係る研磨パッドは、多数のポアが形成されたポリウレタン樹脂発泡体を備えた研磨パッドであって、前記ポリウレタン樹脂発泡体が、下記（１）及び（２）の要件を満たす。
（１）前記ポアへの純水の充填率が８０％以上である。
（２）前記ポアの累積体積８４％径と累積体積１６％径の差が１２０μｍ以下である。

【0012】

斯かる研磨パッドは、ポアへの純水の充填率が８０％以上であるため、連通ポアの割合を高くしてスラリーの保持性を良好にすることができる。これにより、研磨中の被研磨物の中央部にも十分にスラリーを供給することができ、研磨速度の低下を抑制することができるため、被研磨物のグローバル平坦性を高めることができると言える。

【0013】

また、斯かる研磨パッドは、ポアの累積体積８４％径と累積体積１６％径の差が１２０μｍ以下であるため、ポア径を均一に制御することができる。これにより、被研磨物への局所的な応力のばらつきを抑制して、被研磨物のサイト平坦性を高めることができると言える。

【発明の効果】

【0014】

以上より、本発明によれば、連通ポアの割合を高くしてスラリーの保持性を良好にするとともに、ポア径を均一に制御することが可能な研磨パッドを提供し得る。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本発明の一実施形態について説明する。

【0016】

本実施形態に係る研磨パッドは、多数のポアが形成されたポリウレタン樹脂発泡体を備える。前記ポリウレタン樹脂発泡体は、下記（１）及び（２）の要件を満たす。
（１）前記ポアへの純水の充填率が８０％以上である。
（２）前記ポアの累積体積８４％径と累積体積１６％径の差が１２０μｍ以下である。

【0017】

ポアへの純水の充填率は、ポアの全体積における、浸水下においてポアに侵入した水体積の割合であり、研磨中のスラリー保持力を示す。連通ポアの割合が高いほど、ポアへの純水の充填率が大きくなり、スラリーの保持性を良好にする。

【0018】

前記ポリウレタン樹脂発泡体において、ポアへの純水の充填率は、８０％以上であり、９０％以上であることが好ましい。

【0019】

ポアへの純水の充填率は、パッドみかけ密度（以下、通常密度ρ_ａ）、及び、液中パッドみかけ密度（以下、液中密度ρ_ｂ）を用いて算出することができる。ここで、通常密度ρ_ａは、パッド重量をパッド体積で除することで得られる。また、液中密度ρ_ｂは、純水に浸漬したときの液中重量Ｗ’から、アルキメデスの原理を用いて、下記（ｉ）式により得られる。このとき、パッドを純水に浸漬しただけでは、表面張力によってポアを十分濡らすために長い時間を要してしまう。そこで、純水への浸漬は、－０．１ＭＰａの減圧下で１０ｍｉｎ行う。

【0020】

【数1】

なお、（ｉ）式中、Ｗは乾燥重量、Ｗ’は液中重量、ρ_ｌｑは溶液密度を意味する。

【0021】

連通ポアや厚み方向に貫通するような粗大ポアが多く、パッド内部に独立した発泡がない場合、液中密度は樹脂真密度と同等となる。一方、パッド内部に独立した発泡ばかりある場合、内包する気泡由来の浮力により液中密度が小さくなる。この違いから、充填率を算出することができる。具体的には、充填率は、下記（ｉｉ）式により得られる。

【0022】

【数2】

なお、（ｉｉ）式中、ａは充填率、φは空隙率（ポア体積率）を意味する。

【0023】

前記ポリウレタン樹脂発泡体において、空隙率は、連通ポアの割合を高くするとともに、パッドの剛性を向上させて平坦性を良好にする観点から、４５～７５％であることが好ましく、５０～７０％であることがより好ましい。なお、空隙率は、パッド体積に対する樹脂等を除いたポア体積の割合であり、Ｘ線ＣＴスキャン装置を用いて測定することができる。すなわち、Ｘ線ＣＴスキャン装置（例えば、ヤマト科学株式会社製のＴＤＭ１０００Ｈ－Ｉ）を用いて、研磨面に垂直な方向のポリウレタン樹脂発泡体の断面画像（測定対象範囲としては、例えば、１．６ｍｍ×１．６ｍｍ×０．７ｍｍ）を撮影する。そして、画像処理ソフトウェア（例えば、ＶＯＬＵＭＥ ＧＲＡＰＨＩＣＳ株式会社製のＶＧＳｔｕｄｉｏＭＡＸ ２．１）で前記断面画像を２値化処理し、ポア部分とマトリクス部分（ポア部分以外の部分）とを明確に分ける。次に、各ポアの体積を総和することで得たポア部分の体積を測定対象範囲の体積で除することで空隙率を得ることができる。

【0024】

ポアの累積体積８４％径と累積体積１６％径の差は、ポア体積に基づいた分布の幅を示す。累積体積８４％径及び累積体積１６％径は、ポアを小さい順に並べて体積を累積したときに、ポア全体積のそれぞれ８４％、１６％となるときの径を意味する。この差が小さい方が体積基準で分布幅が狭いと言え、すなわち、ポア径を均一に制御することができる。なお、ポアの累積体積８４％径及び累積体積１６％径は、Ｘ線ＣＴスキャン装置を用いて各ポア体積を測定することにより算出することができる。すなわち、Ｘ線ＣＴスキャン装置（例えば、ヤマト科学株式会社製のＴＤＭ１０００Ｈ－Ｉ）を用いて、研磨面に垂直な方向のポリウレタン樹脂発泡体の断面画像（測定対象範囲としては、例えば、１．６ｍｍ×１．６ｍｍ×０．７ｍｍ）を撮影する。そして、画像処理ソフトウェア（例えば、ＶＯＬＵＭＥ ＧＲＡＰＨＩＣＳ株式会社製のＶＧＳｔｕｄｉｏＭＡＸ ２．１）で前記断面画像を２値化処理し、ポア部分とマトリクス部分（ポア部分以外の部分）とを明確に分ける。次に、各ポアの体積を測定し、小さい順に並べて体積を累積し、全ポア部分の体積で除したときに、それぞれ８４％、１６％に到達するポア体積を特定する。このポア体積と同じ体積の真球の直径を累積体積８４％径及び累積体積１６％径とする。

【0025】

前記ポリウレタン樹脂発泡体において、ポアの累積体積８４％径と累積体積１６％径の差は、１２０μｍ以下であり、１１０μｍ以下であることが好ましい。一方で、ポアの累積体積８４％径と累積体積１６％径の差は、２０μｍ以上であることが好ましい。

【0026】

前記ポリウレタン樹脂発泡体において、ポアの累積体積５０％径は、１５０μｍ以下であることが好ましい。斯かる構成により、ポア周辺の樹脂量を小さくして、表層において被研磨物と樹脂との間に研磨くずが噛みこむことを抑制するため、傷の発生を低減させることができる。一方で、ポアの累積体積５０％径は、研磨中の樹脂の伸びによる開口ポアの潰れを抑制する観点から、３０μｍ以上であることが好ましい。なお、ポアの累積体積５０％径は、前記累積体積８４％径と累積体積１６％径と同様にＸ線ＣＴスキャン装置を用いて算出することができる。

【0027】

累積体積５０％径を用いてポアを評価することにより、従来の数平均径を用いた評価に比べて、占有体積の大きい大径ポアの影響を考慮することができる。

【0028】

前記ポリウレタン樹脂発泡体は、ポリウレタン樹脂組成物を硬化した硬化物である。前記ポリウレタン樹脂組成物は、活性水素を含む化合物（以下、「活性水素化合物」ともいう。）と、イソシアネート基を含む化合物（以下、「イソシアネート化合物」ともいう。）と、を含む。すなわち、前記ポリウレタン樹脂発泡体は、活性水素化合物の第１の構成単位とイソシアネート化合物の第２の構成単位とがウレタン結合して、交互に繰り返した構造を有するポリウレタン樹脂を含む。

【0029】

前記活性水素化合物は、イソシアネート基と反応し得る活性水素基を分子内に有する有機化合物である。該活性水素基として、具体的には、ヒドロキシ基、第１級アミノ基、第２級アミノ基、チオール基等の官能基が挙げられる。前記活性水素化合物は、分子中に該官能基を１種のみ有していてもよいし、複数種有していてもよい。

【0030】

前記活性水素化合物としては、例えば、分子中に複数のヒドロキシ基を有するポリオール化合物、分子内に複数の第１級アミノ基又は第２級アミノ基を有するポリアミン化合物等が挙げられる。

【0031】

前記ポリオール化合物としては、例えば、ポリオールモノマー、ポリオールポリマー等が挙げられる。

【0032】

前記ポリオールモノマーとしては、例えば、１，４－ベンゼンジメタノール、１，４－ビス（２－ヒドロキシエトキシ）ベンゼン、エチレングリコール、プロピレングリコール、１，３－プロパンジオール、１，３－ブタンジオール、１，５－ペンタンジオール、３－メチル－１，５－ペンタンジオール、１，６－ヘキサンジオール、１，８－オクタンジオール、１，９－ノナンジオール等の直鎖脂肪族グリコール；ネオペンチルグリコール、３－メチル－１，５－ペンタンジオール、２－メチル－１，３－プロパンジオール、２－ブチル－２－エチル－１，３－プロパンジオール、２－メチル－１，８－オクタンジオール等の分岐脂肪族グリコール；１，４－シクロヘキサンジオール、１，４－シクロヘキサンジメタノール、水添加ビスフェノールＡ等の脂環族ジオール；グリセリン、トリメチロールプロパン、トリブチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトール等の多官能ポリオール等が挙げられる。

【0033】

前記ポリオールモノマーとしては、反応時の強度がより高くなりやすいとともに、製造されたポリウレタン樹脂発泡体を備えた研磨パッドの剛性がより高くなりやすく、かつ、比較的安価であるという観点から、エチレングリコール又はジエチレングリコールであることが好ましい。

【0034】

前記ポリオールポリマーとしては、例えば、ポリエステルポリオール、ポリエステルポリカーボネートポリオール、ポリエーテルポリオール、ポリカーボネートポリオール等が挙げられる。なお、ポリオールポリマーとしては、ヒドロキシ基を分子中に３以上有する多官能ポリオールポリマーも挙げられる。

【0035】

前記ポリエステルポリオールとしては、例えば、ポリエチレンアジペートグリコール、ポリブチレンアジペートグリコール、ポリカプロラクトンポリオール、ポリヘキサメチレンアジペートグリコール等が挙げられる。

【0036】

前記ポリエステルポリカーボネートポリオールとしては、例えば、ポリカプロラクトンポリオール等のポリエステルグリコールとアルキレンカーボネートとの反応生成物が挙げられる。また、エチレンカーボネートを多価アルコールと反応させて得られた反応混合物をさらに有機ジカルボン酸と反応させた反応生成物も挙げられる。

【0037】

前記ポリエーテルポリオールとしては、ポリテトラメチレンエーテルグリコール（ＰＴＭＧ）、ポリプロピレングリコール（ＰＰＧ）、ポリエチレングリコール（ＰＥＧ）、エチレンオキサイド付加ポリプロピレンポリオール等が挙げられる。

【0038】

前記ポリカーボネートポリオールとしては、１，３－プロパンジオール、１，４－ブタンジオール、１，６－ヘキサンジオール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、又はポリテトラメチレンエーテルグリコールなどのジオールと、ホスゲン、ジアリルカーボネート（例えばジフェニルカーボネート）又は環式カーボネート（例えばプロピレンカーボネート）との反応生成物などが挙げられる。

【0039】

前記ポリオール化合物としては、その他に、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、分子量４００以下のポリエチレングリコール等が挙げられる。

【0040】

前記ポリアミン化合物としては、４，４’－メチレンビス（２－クロロアニリン）（ＭＯＣＡ）、４，４’－メチレンジアニリン、トリメチレン ビス（４－アミノベンゾアート）、２－メチル４，６－ビス（メチルチオ）ベンゼン－１，３－ジアミン、２－メチル４，６－ビス（メチルチオ）－１，５－ベンゼンジアミン、２，６－ジクロロ－ｐ－フェニレンジアミン、４，４’－メチレンビス（２，３－ジクロロアニリン）、３，５－ビス（メチルチオ）－２，４－トルエンジアミン、３，５－ビス（メチルチオ）－２，６－トルエンジアミン、３，５－ジエチルトルエン－２，４－ジアミン、３，５－ジエチルトルエン－２，６－ジアミン、トリメチレングリコール－ジ－ｐ－アミノベンゾエート、１，２－ビス（２－アミノフェニルチオ）エタン、４，４’－ジアミノ－３，３’－ジエチル－５，５’－ジメチルジフェニルメタン等が挙げられる。

【0041】

前記イソシアネート化合物としては、例えば、ポリイソシアネート、ウレタンプレポリマー等が挙げられる。

【0042】

前記ポリイソシアネートとしては、例えば、芳香族ジイソシアネート、脂肪族ジイソシアネート、脂環族ジイソシアネート等が挙げられる。

【0043】

前記芳香族ジイソシアネートとしては、例えば、トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、１，５－ナフタレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、１，３－フェニレンジイソシアネート、１，４－フェニレンジイソシアネート等が挙げられる。また、前記芳香族ジイソシアネートとしては、例えば、ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）の変性物等が挙げられる。

【0044】

ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）の変性物としては、例えば、カルボジイミド変性物、ウレタン変性物、アロファネート変性物、ウレア変性物、ビューレット変性物、イソシアヌレート変性物、オキサゾリドン変性物等が挙げられる。斯かる変性物として、具体的には、例えば、カルボジイミド変性ジフェニルメタンジイソシアネート（カルボジイミド変性ＭＤＩ）が挙げられる。

【0045】

前記脂肪族ジイソシアネートとしては、例えば、エチレンジイソシアネート、２，２，４－トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）等が挙げられる。

【0046】

前記脂環族ジイソシアネートとしては、例えば、１，４－シクロヘキサンジイソシアネート、４，４’－ジシクロへキシルメタンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、ノルボルナンジイソシアネート、メチレンビス（４，１－シクロヘキシレン）＝ジイソシアネート等が挙げられる。

【0047】

前記ウレタンプレポリマーは、ポリオールとポリイソシアネートとが結合されてなるポリマーであって、末端基としてイソシアネート基を有する。

【0048】

本実施形態に係る研磨パッドの一態様として、前記ポリウレタン樹脂組成物は、４，４’－メチレンビス（２－クロロアニリン）（ＭＯＣＡ）を含むことが好ましい。また、該ポリウレタン樹脂組成物は、さらに、非相溶的に分散した整泡剤を含むことが好ましい。なお、「非相溶的」とは、１２５℃で融解したＭＯＣＡに整泡剤を１０質量％添加した際に、該整泡剤が非相溶であることを意味する。

【0049】

このような整泡剤としては、例えば、シリコーン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤、イオン性界面活性剤等が挙げられる。これらの中でも、整泡剤は、泡の安定化及び微細化の観点から、シリコーン系界面活性剤であることが好ましい。シリコーン系界面活性剤としては、例えば、ポリエーテル変性シリコーン等が挙げられる。

【0050】

前記整泡剤は、反応初期において、ポリウレタン樹脂組成物が低粘度下であるときは、ポリウレタン樹脂組成物の分散を補助すると考えられる。一方、反応後期において、ポリウレタン樹脂組成物が高粘度であるときは、ミクロ相分離が進行し、ＭＯＣＡを含むハードセグメントの凝集部が生起する。これが泡膜に接すると、非相溶性によりその部分における整泡剤濃度が低下して不安定化する。これにより、発泡反応の進行に伴う気泡内圧の増大も相まって、そこから隣接した気泡と連通しやすくなると考えられる。ただし、ポリウレタン樹脂組成物が十分に高粘度化しているため、気泡同士が合一して粗大化するには至らないと考えられる。したがって、前記ポリウレタン樹脂組成物が前記整泡剤を含むことにより、微細なポアを維持したまま、該ポアが連通した構造が得られると考えられる。

【0051】

前記イソシアネート化合物がウレタンプレポリマーである場合、前記整泡剤の含有量は、前記ウレタンプレポリマーに対して、０．２～５質量％であることが好ましい。

【0052】

本実施形態に係る研磨パッドは、上記の如く構成されているが、次に、本実施形態に係る研磨パッドの製造方法の一例について説明する。

【0053】

本実施形態に係る研磨パッドは、例えば、プレポリマー法で製造することができる。具体的には、末端基としてイソシアネート基を有するウレタンプレポリマーと、発泡剤として水と、整泡剤と、硬化剤として活性水素化合物と、触媒と、を混合して重合させることにより、ポリウレタン樹脂発泡体を備えた研磨パッドを得ることができる。

【0054】

本実施形態に係る研磨パッドで研磨する被研磨物としては、シリコンウェーハ、光学材料、半導体デバイス、ハードディスク、ガラス板等が挙げられる。

【0055】

本実施形態に係る研磨パッドは、上記のように構成されているので、以下の利点を有するものである。

【0056】

即ち、本実施形態に係る研磨パッドは、多数のポアが形成されたポリウレタン樹脂発泡体を備えた研磨パッドであって、前記ポリウレタン樹脂発泡体が、下記（１）及び（２）の要件を満たす。
（１）前記ポアへの純水の充填率が８０％以上である。
（２）前記ポアの累積体積８４％径と累積体積１６％径の差が１２０μｍ以下である。

【0057】

斯かる研磨パッドは、ポアへの純水の充填率が８０％以上であるため、連通ポアの割合を高くしてスラリーの保持性を良好にすることができる。これにより、研磨中の被研磨物の中央部にも十分にスラリーを供給することができ、研磨速度の低下を抑制することができるため、被研磨物のグローバル平坦性を高めることができると言える。

【0058】

また、斯かる研磨パッドは、ポアの累積体積８４％径と累積体積１６％径の差が１２０μｍ以下であるため、ポア径を均一に制御することができる。これにより、被研磨物への局所的な応力のばらつきを抑制して、被研磨物のサイト平坦性を高めることができると言える。

【0059】

なお、本発明に係る研磨パッドは、上記実施形態に限定されるものではない。また、本発明に係る研磨パッドは、上記した作用効果によっても限定されるものでもない。本発明に係る研磨パッドは、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

【実施例0060】

次に、実施例及び比較例を挙げて本発明についてさらに具体的に説明する。

【0061】

（実施例１～６）
プレポリマーと、発泡剤として水と、整泡剤と、硬化剤と、触媒と、を非開放系にて撹拌羽根を用いて混合して、プレポリマーを重合させることにより、ポリウレタン樹脂発泡体たる研磨パッド（φ２５ｍｍ×厚１．３ｍｍ）を得た。上述の材料は、具体的に以下のものを用いた。なお、攪拌は、空気巻き込みにより粗大ポアが入らないように、非開放系で行った。また、各実施例における整泡剤は、硬化剤に対して非相溶的に分散していた。
プレポリマー：ポリテトラメチレンエーテルグリコール（ＰＴＭＧ）とトリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）とが結合されてなり、末端基としてイソシアネート基を有するウレタンプレポリマー
整泡剤：シリコーン整泡剤ＳＺ－１６７１（東レ・ダウコーニング社製）
硬化剤：４，４’－メチレンビス（２－クロロアニリン）（ＭＯＣＡ）
触媒：３級アミン系触媒

【0062】

（比較例１）
硬化剤に対して相溶的に分散した整泡剤を用いたこと以外は、実施例１と同様に研磨パッドを得た。整泡剤は、具体的に以下のものを用いた。
整泡剤：シリコーン整泡剤ＳＦ－２９３７Ｆ（東レ・ダウコーニング社製）

【0063】

（比較例２及び５）
整泡剤を用いなかったこと以外は、実施例１と同様に研磨パッドを得た。

【0064】

（比較例３）
開放系で攪拌を行ったこと以外は、比較例２と同様に研磨パッドを得た。

【0065】

（比較例４）
開放系で攪拌を行ったこと以外は、比較例１と同様に研磨パッドを得た。

【0066】

各実施例及び比較例の研磨パッドにおけるポアへの純水の充填率、及び、ポアの各累積体積は、上述の方法で測定した。結果を表１に示す。

【0067】

各実施例及び比較例の研磨パッドを用いて、下記の研磨条件で被研磨物の研磨を行った。
被研磨物：Ｅｔｃｈｅｄ ｗａｆｅｒ
研磨機：ＤＭＳ ２０Ｂ－５Ｐ－４Ｄ、Ｓｐｅｅｄ ＦＡＭ社製
スラリーの流量：５Ｌ／ｍｉｎ
スラリータイプ：ＮＰ６６１０を水で希釈したもの（ＮＰ６６１０：水＝１：３０（体積比））

【0068】

平坦性の評価は、ナノメトロ３００ＴＴ－Ａ（黒田精工社製）を用いて、ＧＢＩＲ（グローバル・バックサイド・アイデアル・レンジ）比、及び、ＳＦＱＲ（サイト・フロント・リースト・スクウエア）比を測定することにより行った。なお、ＧＢＩＲ比は、グローバル平坦性を示し、周縁部を除いて画定される全ウエハ表面全体に対するものである。一方で、ＳＦＱＲ比は、サイト平坦性を示し、ウエハの或る限られた領域の平坦性に関するもので、作り込まれる半導体部品の領域に概ね相当するものである。結果を表１に示す。

【0069】

【表1】

【0070】

表１の結果から分かるように、各実施例の研磨パッドは、ポアへの純水の充填率が８０％以上であるため、連通ポアの割合を高くしてスラリーの保持性を良好にすることができる。また、各実施例の研磨パッドは、ポアの累積体積８４％径と累積体積１６％径の差が１２０μｍ以下であるため、ポア径を均一に制御することができる。

【0071】

実施例１及び２の結果から分かるように、本発明の構成要件をすべて満たす研磨パッドは、被研磨物のグローバル平坦性及びサイト平坦性を高めることができる。

【0072】

一方で、各比較例の研磨パッドは、ポアへの純水の充填率が８０％未満であるため、スラリーを良好に保持することができない。また、比較例３及び４の研磨パッドは、ポアの累積体積８４％径と累積体積１６％径の差が１２０μｍを超えるため、ポア径を均一に制御することができない。

【0073】

比較例１，２及び４の結果から分かるように、本発明の構成要件を満たさない研磨パッドは、被研磨物のグローバル平坦性及びサイト平坦性を高めることができない。